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第45卷
谷物冷却机设计优化研究
粮仓机械与仓房建设
谷物泠却机设计优化研究
李书营2王明旭毕红雪1
(1郑州铁路职业技术学院450003)
2河南工业大学450052)
摘要在对谷物冷却机运行特性计算分析的基础上进行了常见故障分析,指出设备故
障的两个关键原因:一是3号蒸发器蒸发温度过低结霜,引起换热恶化;二是1号蒸发器蒸
发温度过高造成压缩机长时间超负荷。针对性地进行了制冷系统的优化设计,即提高1号压
缩机功率,低温工况增加3号蒸发器面积,优化后,这两个问题均得到了有效解决
关键词谷物冷却机运行特性故障分析设计优化
在现代粮食存储过程中为了保持储粮品质、減行结构优化,以提高设备的稳定性和效率,最终实
少储粮损失、降低储粮成本、減少或避免化学储粮现设备的节能环保。
过程对周围环境的污染,提出了绿色储粮的新概
1研究对象及研究方法
念。所谓绿色储粮是指在不使用化学药剂的情况
下.延缓粮食存储过程中的品质劣変变现象,确保粮
大型谷物冷却机为多级串联制冷,各级之间相
食储藏品质的综合性存储方法。低温储粮是通过机互影响。本文研究的对象为CGL.85型谷物冷却机
械通风或者机械制冷方式使粮仓始终处于10℃
其工作原理如图1所示,旨在对其串联的蒸发器相
15℃低温状态的一种粮食储藏技术。低温储粮能在关参数进行优化设计。
不使用化学药剂的情况下限制粮食内部微生物的生
电做
命活动,杀灭或控制仓储害虫的发展,同时低温也
圣③②间
风出口
抑制了粮食自身的呼吸作用,从而起到延缓粮食劣
变的作用,保证储粮在储藏过程中粮食品质不发生
<空s
?
太大変化。
蒸发
后氣加热器
谷物冷却机作为绿色储粮的关键装备受到国内
压
外研究者广泛重视,其使用的稳定性也被用户关
千燥过
由分器
注。谷物冷却机在使用中经常出现制冷量越来越
小、震动加剧、制冷剂泄漏、压缩机抱轴、电机烧
毁等问题,国内外很多学者从使用角度方面进行过
液器
研究5,但对结构优化方面的研究很少。本文旨
图1谷物泠却机工作原理图
在对其运行特性分析的基础上进行故障分析,找出
本文通过对3台谷物冷却机组分别进行热平衡
经常引起谷物泠却机故障的深层原因,并对设备进计算,用C语言编程求解得出运行参数,对运行
项目名称:河南省科技公关资助项目,项目编号:12102110036
通讯地址:郑州市幸福路2号
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)2
粮食储藏
2016(4)
参数,特别是3组蒸发器的蒸发温度进行分析,找蒸发器的蒸发温度随出风温度设定值的变化情况。
出故障的深层原因,并针对性地进行结构改造,对由图3可知,3台蒸发器的蒸发温度都随出风温度
结构优化后的设备再次进行计算,并进行优化前后设定值的增加而增加,且3号蒸发器蒸发温度受出
的对比。程序构架如图2所示。
风温度设定值的影响最大.1号最弱。
为方便描述,将沿空气降温流程经过的蒸发器
分别定义为1号、2号、3号蒸发器,与之对应的
压缩机定义为1号、2号、3号压缩机。
设定通风
91(11
131+15161718
设定溫度("℃)
1号视热平计算
41号蒸发器蒸发温度与出风温度设定值的关系
图4为环境温度25℃、27.5℃、30℃
2号机親滋平计算
设定2号尔蒸友度
325℃C,相对湿度60%,出风湿度设定值80%时,
谷物冷却机1号蒸发器的蒸发温度随出风温度设定
千计好设定3书落发度门值的变化情况。由图4可知,蒸发温度随出风温度
设定值增加而增加,且随环境温度升高基本同步增
加。当环境温度高于325℃,出风温度设定值高
于15℃时,蒸发温度高于10℃,超出了压缩机安
し出民混度混度与设是否匹
全运行范围,若在此范围内长时间运行将造成压缩
机严重损坏
图2程序框图
1()
+
2
2号
设定温℃C
图53号蒸发器蒸发温度
1()1112131415161718
设定温度℃C
与出风温度设定值的关系
图5为环境温度225℃、25℃、27、5℃、30℃、
图3蒸发器蒸发温度与出风温度设定值的关系
325℃,相对湿度60%,出风湿度设定值80%时,
故障原因分析
谷物冷却机3号蒸发器的蒸发温度随出风温度设定
图3为环境温度30℃、相对湿度60%、出风值的变化情况。由图5可知,当环境温度低于25℃,
湿度设定值80%时,谷物冷却机1号、2号和3号且出风温度设定值小于10C时.3号蒸发器蒸发温
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